Тепловологісні процеси при заморожуванні у флюїдизаційному швидкоморозильному апараті - Автореферат

ОДЕСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ХОЛОДУ Тепловологісні процеси при заморожуванні у флюїдизаційному швидкоморозильному апаратіЗахист дисертації відбудеться 22.01.2007 року о 11-30 годині в ауд.108 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.41.087.01 в Одеській державній академії холоду за адресою: вул. Захищається дисертація, присвячена науковому обґрунтуванню впливу тепловологісних процесів при заморожуванні плодової, овочевої та ягідної продукції у псевдозрідженому стані на енергетичні показники флюїдизаційного швидкоморозильного апарату. Застосовано сумісний вплив теплової, фазової і механічної дії на зміну стану вологого повітря у флюїдизаційному апараті при заморожуванні плодової, овочевої, ягідної продукції на підставі розробки конструкції живильника-насоса для зниження проникнення вологого атмосферного повітря через завантажувальне вікно апарату. Розрахунки техніко-економічних показників використання запропонованого способу механічної дії на стан вологого повітря показали, що за рахунок зменшення надходження вологого атмосферного повітря до морозильної камери, енерговитрати процесу заморожування плодової, овочевої, ягідної продукції у флюїдизаційних апаратах малої продуктивності знижені на 3%. Получены аналитические зависимости дополнительных расходов теплоты флюидизационного скороморозильного аппарата на вымораживание влаги воздуха, проникающей в морозильную камеру при загрузке продукции, от тепловлажностных характеристик атмосферного воздуха: при температуре в сезон переработки плодовой, овощной и ягодной продукции t=20...40°C и средней относительной влажности цв 1=40% дополнительный расход тепла составляет Qдоп=9...24КДЖ/с.У той же час існуючі на сьогоднішній день флюїдизаційні апарати мають істотні енерговитрати, що стримує розвиток технології заморожування на сільськогосподарських переробних підприємствах. Виходячи з вищевикладеного, актуальність теми полягає в тому, що для вирішення задач по зниженню енерговитрат флюїдизаційних апаратів необхідне створення машин та пристроїв, що працюють по енерго-і ресурсозберігаючим технологіям, і мають високий технічний рівень. Для досягнення поставленої мети визначені наступні задачі: провести аналіз існуючих шляхів зниження енерговитрат холодильних установок в швидкоморозильних апаратах і обґрунтувати перспективний напрямок вдосконалення параметрів і режимів флюїдизаційного апарату; Вологовміст дрібних та подрібнених плодів, овочів та ягід визначає порізність і оптимальні режими їх заморожування у псевдозрідженому шарі; величина оптимальної швидкості потоку повітря у апараті є функцією змінною у часі, при цьому має екстремум на початку процесу і зменшується у кінці заморожування продукції, що забезпечує можливість розробки енергозберігаючого режиму роботи флюїдизаційного апарату. Наукова новизна визначається наступними результатами досліджень тепловологісного процесу при заморожуванні плодової, овочевої, ягідної продукції у флюїдизаційному швидкоморозильному апараті: аналітично обґрунтовано і експериментально підтверджено вплив вологовмісту рослинної продукції на режими і енерговитрати процесу заморожування в псевдозрідженому шарі;У першому розділі розглянуто технологічні особливості заморожування продукції рослинництва для підготовки її до довгострокового зберігання, визначені технологічні вимоги до рослинної сировини та замороженої продукції, проведено аналіз існуючих засобів для заморожування продукції і оцінено шляхи зниження енерговитрат швидкоморозильних апаратів, проведений огляд і аналіз теоретичних і експериментальних досліджень процесу завантаження продукції у флюїдизаційний апарат - все це дозволило зробити висновки і пропозиції, а також визначити мету і задачі досліджень. На основі теоретичних досліджень отримано диференціальне рівняння для визначення кількості води, що випаровується з продукції: (1) де - кількість випареної вологи з одиниці поверхні продукту, кг; - відношення газових сталих повітря та пара; - коефіцієнт тепловіддач і, Вт/м2К; - коефіцієнт опору випаровуванню; - теплоємність, КДЖ/кг К; - тиск біля стінки, Па; - відносна вологість повітря у морозильній камері, %; - тиск насиченого вологого пару при заданій температурі, Па; - площа поверхні тіла, м2; - вологовміст продукту %; - частка вимороженої води при середній кінцевій температурі заморожування, частки; - питома теплота льодоутворення, КДЖ/кг; - безрозмірна товщина промерзлого шару; - температура заморожування, К; - кріоскопічна температура, К; - критерій Біо; - тиск пароповітряної суміші, Па; - щільність продукту, кг/м3; В результаті інтегрування чисельним методом диференціального рівняння (2) по в межах від 0 до цпр, отримано дійсне значення кількості випареної вологи з одиниці поверхні і встановлено залежність усушки продукту від його вологовмісту при заморожуванні в псевдозрідженому шарі флюїдизаційного апарату (рис.1).

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ